CN102082451A

CN102082451A - 电子设备及其中使用的集成电路

Info

Publication number: CN102082451A
Application number: CN2010105668887A
Authority: CN
Inventors: 约翰·沃利; 吉汉·卡若古; 阿玛德雷兹·罗弗戈兰; 纳拜瑞简·塞亚爵; 瑞利尔·范德里
Original assignee: Zyray Wireless Inc
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2030-11-30
Also published as: US9590444B2; HK1158386A1; EP2328253A2; CN102082451B; TW201145749A; US20110127951A1; EP2328253A3; TWI467882B

Abstract

本发明涉及电子设备及其中使用的集成电路。该设备包括集成功率接收电路、电池充电器、电池、处理模块、一个或多个输入/输出模块以及一个或多个电路模块。所述集成功率接收电路用于根据控制信号从接收的磁场生成DC电压。所述电池充电器用于将所述DC电压转换为电池充电电压。所述电池在第一模式与所述电池充电器相连且在第二模式连接来提供电源。所述处理模块用于：根据接收的磁场以及集成功率接收电路中的至少一个的期望的电磁特性生成所述控制信号；处理输出数据以产生经处理的输出数据；以及处理输入信号以产生经处理的输入数据。

Description

电子设备及其中使用的集成电路

技术领域

本发明涉及功率传输，更具体地说，本发明涉及无线功率传输并支持其中的通信。

背景技术

无线电源(即不通过电源线给设备供电)的概念已出现了一段时间并在最近开始商业化。此外，正在进行两种标准的讨论(WPC-无线通信联盟和CEA-消费电子协会)以规范无线电源系统。

目前商业上可用的无线电源产品包括发射单元、接收单元和双向控制信道。在这些产品中，功率传输的主要方法是感应耦合，但是一些低功耗应用可以包括太阳能传输、热-电能量传输和/或电容能量传输。为了使用这些产品，接收单元是一个单独的单元，且必须与将要被无线供电的设备耦合。因此，没有耦合接收单元的设备本身不能被无线供电。

为了发展这些产品，已经针对感应功率传输、闭环系统和多负载支持做了很多努力。在感应功率传输领域，已经针对优化调谐发射和接收电路(发射电路和接收电路各包含一个电感)的共振、效率和/或散热问题、检测负载、关闭感应功率传输、线圈校准、磁校准、降低幻象电源、带负载补偿的D类、E类功率发射器、天线设计以及线圈切换做了很多努力。在多负载支持领域，已经针对功率共享和调谐、控制信道多接入以及冲突避免做了很多努力。

在闭环系统领域，已经针对调节发射功率、发射共振、校准以最大化安全性和/或利用特定控制信道协议(例如，背向散射、IrDA或蓝牙)的功率传输做了很多努力。就这一点而言，只要接收单元和发射单元来自同一供应商，其中控制信道使用同一通信协议，就可以实现无线功率传输。尽管上述标准组织正试图建立关于控制信道协议的标准，但是目前供应商们自由使用他们选择的各种协议，造成不同供应商的无线电源产品间的兼容问题。

发明内容

本发明提供一种运行装置和方法，并在以下附图说明和具体实施方式部分以及权利要求中给出进一步的描述。

根据本发明的一个方面，提供一种设备，包括：

集成功率接收电路，用于根据控制信号从接收的磁场生成直流电压；

电池充电器，用于将所述直流电压转换为电池充电电压；

电池，在第一模式时与所述电池充电器连接，在第二模式时提供电源；

处理模块，用于：

根据所述接收的磁场和所述集成功率接收电路中的至少一个的期望的电磁特性生成所述控制信号；

处理输出数据以产生经处理的输出数据；以及

处理输入数据以产生经处理的输入数据；

一个或多个输入/输出模块，用于以下至少一项：

将来自所述处理模块的所述经处理的输出数据传送给外设输出组件(peripheral output component)；以及

将来自外设输入组件(peripheral input component)的所述输入数据传送给所述处理模块；以及

一个或多个电路模块，用于以下至少一项：

生成所述输出数据；以及

对所述经处理的输入数据执行功能。

优选地，所述处理模块进一步用于：

生成电池充电控制信号；以及

将所述电池充电控制信号发送给所述电池充电器，其中所述电池充电器在所述设备处于所述第一模式时根据所述电池充电控制信号给所述电池充电。

优选地，所述设备进一步包括：

直流-直流转换器，用于与所述电池连接以生成一个或多个直流电源电压，其中所述处理模块、所述一个或多个输入/输出模块以及所述一个或多个电路模块中的至少一个由所述一个或多个直流电源电压供电。

优选地，所述设备进一步包括：

电源管理模块，用于控制所述设备的功耗；以及

时钟生成模块，用于生成一个或多个时钟信号，所述一个或多个时钟信号至少部分程度上由所述电源管理模块控制提供给所述处理模块、所述一个或多个输入/输出模块以及所述一个或多个电路模块中的一个或多个。

优选地，所述设备进一步包括：

所述接收的磁场的所述期望的电磁特性包括频率、干扰避免和磁耦合中的至少一项；以及

所述集成功率接收电路的所述期望的电磁特性包括调谐、质量因子、阻抗匹配和功率电平中的至少一项。

优选地，所述集成功率接收电路包括：

线圈，用于从所述接收的磁场生成交流电压；

阻抗匹配及整流电路(impedance matching & rectifying circuit)，用于从所述交流电压生成整流电压，其中所述线圈和所述阻抗匹配及整流电路中的至少一个根据所述控制信号进行调谐；以及

调节(regulation)模块，用于根据所述控制信号从所述整流电压生成所述直流电压。

优选地，所述设备进一步包括：

外壳，所述外壳内放置有所述集成功率接收电路、所述电池充电器、所述电池、所述处理模块、所述一个或多个输入/输出模块以及所述一个或多个电路模块。

优选地，所述集成功率接收电路包括：

线圈，用于：

从所述接收的磁场生成交流电压；

接收输入电磁调制信号；以及

发射输出电磁调制信号；

阻抗匹配及整流电路，用于从所述交流电压生成整流电压，其中所述线圈和所述阻抗匹配及整流电路中的至少一个根据所述控制信号进行调谐；

调节模块，用于根据所述控制信号从所述整流电压生成所述直流电压；

近场通信收发器，用于：

将输出数据转换为输出电磁调制信号；以及

将输入电磁调制信号转换为输入数据。

优选地，所述集成功率接收电路包括：

线圈，用于从所述接收的磁场生成交流电压；

阻抗匹配及整流电路，用于从所述交流电压生成整流电压，其中所述线圈和所述阻抗匹配及整流电路中的至少一个根据所述控制信号进行调谐，其中在生成直流电压的初始阶段(initial phase)所述处理模块由所述电池或应急直流电源电压供电；

应急电源恢复模块，用于在所述电池不能给所述处理模块供电时生成所述应急直流电源电压。

优选地，所述设备进一步包括：

在所述生成直流电压的初始阶段之后，由所述直流电压给所述处理模块供电。

根据本发明的另一方面，提供一种用于设备中的集成电路包括：

处理模块，用于：

根据所接收的磁场和集成功率接收电路中至少一个的期望的电磁特性生成控制信号；

发送所述控制信号给所述集成功率接收电路；

根据电池的充电需求生成电池充电器控制信号；

发送所述电池充电器控制信号给电池充电器组件；

处理输出数据以产生经处理的输出数据；以及

处理输入数据以产生经处理的输入数据；以及

一个或多个输入/输出模块，用于以下至少一项：

将来自所述处理模块的所述经处理的输出数据传送给外设输出组件；以及

将来自外设输入组件的所述输入数据传送给所述处理模块。

优选地，所述处理模块进一步用于：

生成直流-直流转换器控制信号；以及

发送所述直流-直流转换器控制信号给直流-直流转换器。

优选地，所述集成电路进一步包括：

电源管理模块，用于控制所述设备的功耗；以及

时钟生成模块，用于生成一个或多个时钟信号，所述一个或多个时钟信号至少部分程度上由所述电源管理模块控制提供给所述处理设备、所述一个或多个输入/输出模块以及所述一个或多个电路模块中的一个或多个。

优选地，所述集成电路进一步包括：

数据处理模块，用于处理输入和输出控制信道数据。

根据本发明的又一方面，提供一种设备，包括：

线圈，用于将磁场转换为交流电压，其中所述磁场由无线功率发射单元生成；

电容，与所述线圈相连；

整流电路，用于将所述交流电压转换为直流幅值电压(DC rail voltage)；

直流-直流转换器，用于根据直流-直流转换器控制信号将所述直流幅值电压转换为直流电压；

电池，选择性连接以便由所述直流电压充电或提供电池电压；以及

处理模块，用于：

根据期望的电磁特性生成控制信号；

发送所述控制信号给所述线圈和所述电容中的至少一个，其中所述线圈和所述电容中的所述至少一个根据所述控制信号进行调谐；

生成电池充电控制信号以允许所述电池选择性地与所述直流电压连接；

生成直流-直流转换器控制信号以获得所述直流电压的期望电压值；

处理输出数据以产生经处理的输出数据；以及

处理输入数据以产生经处理的输入数据；以及

一个或多个输入/输出模块，用于以下至少一项：

将来自外设输入组件的所述输入数据传送给所述处理模块。

优选地，所述设备进一步包括：

集成电路，所述集成电路支持所述处理模块、所述一个或多个输入/输出模块以及所述电容、所述整流电路和所述直流-直流转换器中至少一个的至少一部分。

优选地，所述处理模块通过以下至少一项生成所述直流-直流转换器控制信号以获得所述直流电压的期望电压值：

根据所述直流电压和电池充电需求生成降压转换器控制信号或升压转换器控制信号。

优选地，所述设备进一步包括：

当所述设备处于第一模式时，所述处理模块和所述一个或多个输入/输出模块由所述电池电压供电；以及

当所述设备处于第二模式时，所述处理模块和所述一个或多个输入/输出模块由所述直流电压供电。

优选地，所述设备进一步包括：

电源管理模块，用于控制所述设备的功耗。

优选地，所述设备进一步包括：

数据处理模块，用于处理输入和输出控制信道数据。

本发明的各种特征和优点，将在以下具体实施例部分结合附图进行详细介绍。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的无线电源系统的示意框图；

图2是根据本发明另一个实施例的无线电源系统的示意框图；

图3是根据本发明另一个实施例的无线电源系统的示意框图；

图4是根据本发明另一个实施例的无线电源系统的示意框图；

图5是根据本发明另一个实施例的无线电源系统的示意框图；

图6是根据本发明一个实施例的通过无线方式供电的设备的示意框图；

图7是根据本发明一个实施例的无线电源系统的一部分的示意框图；

图8是根据本发明另一个实施例的无线电源系统的一部分的示意框图；

图9是根据本发明另一个实施例的无线电源系统的示意框图；

图10是根据本发明另一个实施例的通过无线方式供电的设备的示意框图；

图11是根据本发明一个实施例的通过无线方式供电的设备的处理模块的状态图；

图12是根据本发明一个实施例的用于充电启动状态的一种方法的流程图；

图13是根据本发明另一个实施例的用于充电启动状态的一种方法的流程图；

图14是根据本发明一个实施例的用于充电状态的一种方法的流程图；

图15是根据本发明一个实施例的充电需求-充电效率的曲线图；

图16是根据本发明一个实施例的用于无线供电的电源管理状态的一种方法的流程图；

图17是根据本发明一个实施例的用于电池供电的电源管理状态的一种方法的流程图；

图18是根据本发明另一个实施例的无线电源系统的示意框图；

图19是根据本发明另一个实施例的无线电源系统的示意框图；

图20是根据本发明另一个实施例的无线电源系统的示意框图；

图21是根据本发明一个实施例的无线电源系统中的频谱规划的示意图；

图22是根据本发明另一个实施例的无线电源系统中的频谱规划的示意图；

图23是根据本发明另一个实施例的无线电源系统中的频谱规划的示意图；

图24是根据本发明另一个实施例的无线电源系统中的频谱规划的示意图；

图25是根据本发明另一个实施例的无线电源系统中的频谱规划的示意图；

图26是根据本发明另一个实施例的无线电源系统中的频谱规划的示意图；

图27是根据本发明另一个实施例的无线电源系统中的频谱规划的示意图；

图28是根据本发明一个实施例的用于管理无线电源系统的方法的流程图；

图29是根据本发明另一个实施例的用于管理无线电源系统的方法的流程图；

图30是根据本发明一个实施例的管理无线电源系统的示意图；

图31是根据本发明另一个实施例的用于管理无线电源系统的方法的流程图；

图32是根据本发明一个实施例的无线电源系统的功率发射频谱示意图；

图33是根据本发明另一个实施例的用于管理无线电源系统的方法的流程图；

图34是根据本发明另一个实施例的无线电源系统的示意框图；

图35是根据本发明另一个实施例的无线电源系统的示意框图；

图36是根据本发明一个实施例的用于管理无线电源计算机系统中的通信的方法的流程图。

具体实施方式

图1是根据本发明一个实施例的包含无线功率(WP)发射(TX)单元10和一个或多个设备12-14的无线电源系统的示意框图。该WP TX单元10包括处理模块18、WP收发器20和功率TX电路16。设备12-14中的每一个包括WP接收(RX)电路22、28、处理模块26、32以及WP收发器24、30。设备12-14最可能包括基于它所需要的功能的多个其它组件。例如，设备12-14可以是蜂窝电话、个人音频/视频播放器、视频游戏单元、玩具等，并包括相应的电路。

WP TX单元10和设备12-14中每个设备中的处理模块18、26、32可以各是一个处理设备或各是多个处理设备。该处理设备可以是微处理器、微控制器、数字信号处理器、微计算机、中央处理器单元、现场可编程门阵列、可编程逻辑设备、状态机、逻辑电路、模拟电路、数字电路和/或任意根据电路的硬代码和/或操作指令来处理信号(模拟和/或数字)的设备。处理模块18、26、32可以具有相关的存储器和/或存储器组件，上述存储器和/或存储器组件可以是单个存储器设备、多个存储器设备和/或处理模块18、26、32的嵌入式电路。该存储器设备可以是只读存储器、随机访问存储器、易失性存储器、非易失性存储器、静态存储器、动态存储器、闪存、高速缓冲存储器和/或存储数字信息的任意设备。注意若处理模块18、26、32包括多个处理设备，这些处理设备可以集中排布(例如，通过有线和/或无线总线结构直接连接在一起)或分散排布(例如，通过经局域网和/或广域网的间接连接进行云计算)。还要注意，当处理模块18、26、32通过状态机、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路执行它的一个或多个功能时，存储相应操作指令的存储器和/或存储器组件可以嵌入或外接于包含该状态机、模拟电路、数字电路和/或逻辑电路的电路中。还应注意，存储器组件存储、且处理模块18、26、32执行与如图1-36中所示的至少一些步骤和/或功能相关的硬代码和/或操作指令。

WP TX单元10通过一个或多个控制信道34与设备12-14的WP收发器24、30通信，一个或多个控制信道34使用ISM频带36中的一个或多个频率和/或其他免许可频带38中的一个或多个频率。通过控制信道34的通信可以使用一个或多个标准化协议40、44和/或一个或多个专有协议42、46。例如，标准化协议40、44可以包括蓝牙(2400MHz)、HIPERLAN(5800MHz)、IEEE802.11(2400MHz和5800MHz)以及IEEE802.15.4(使用915MHz或2400MHz的个人局域网)。

ISM频带36包括：

WP功率收发器20、24、30(例如，在WP TX单元10中和在每个设备12-14中)中的每一个包括基带处理(由相应处理模块18、26、32处理)、射频(RF)和/或毫米波(MMW)发射部分以及RF和/或MMW接收部分。在一个示例性工作过程中，基带处理根据一个或多个无线通信标准(例如GSM、CDMA、WCDMA、HSUPA、HSDPA、WiMAX、EDGE、GPRS、IEEE802.11、蓝牙、紫蜂、通用移动电信系统(UMTS)、长期演进(LTE)、IEEE802.16、数据优化改进(EV-DO)、专有协议等)将输出数据转化为输出符号流。这种转化包括以下中的一个或多个：加扰、凿孔(puncturing)、编码、交错、群映射、调制、扩频、跳频、波束成形、空-时分组编码、空-频分组编码、频域-时域转换和/或数字基带-中频转换。

发射部分将输出符号流转化为具有所给频带(例如，ISM频带36)内的载波频率的输出RF信号。在一个实施例中，可以通过对输出符号流与本地振荡进行混频来产生上变频信号。一个或多个功率放大器和/或功率放大器驱动器放大可能经RF带通滤波的上变频信号以产生输出RF信号。在另一个实施例中，发射部分包括产生振荡的振荡器。输出符号流提供相位信息(例如，+/-Δθ[相移]和/或θ(t)[相位调制])，这些相位信息可以用来调整振荡的相位以产生作为输出RF信号发射的调相的RF信号。在另一个实施例中，输出符号流包括幅度信息(例如，A(t)[幅度调制])，这些幅度信息可以用来调整调相的RF信号的幅度以产生输出RF信号。

在另一个实施例中，发射部分包括产生振荡的振荡器。输出符号提供频率信息(例如，+/-Δf[频移]和/或f(t)[频率调制])，这些频率信息可以用来调整振荡的频率以产生作为输出RF信号发送的调频的RF信号。在另一个实施例中，输出符号流包括幅度信息，这些幅度信息可以用来调整调频的RF信号的幅度以产生输出RF信号。在另一个实施例中，发射部分包括产生振荡的振荡器。输出符号提供幅度信息(例如+/-ΔA[幅移]和/或A(t)[幅度调制])，这些幅度信息可以用来调整振荡的幅度以产生输出RF信号。

接收部分接收并放大输入RF信号以产生放大的输入RF信号。然后，接收部分可以将放大的输入RF信号的同相(I)和正交(Q)成分与本地振荡的同相和正交成分混频以产生混频的I信号和混频的Q信号。将混频的I和Q信号合成以产生输入符号流。在本实施例中，输入符号可以包括相位信息(例如，+/-Δθ[相移]和/或θ(t)[相位调制])和/或频率信息(例如，+/-Δf[频移]和/或f(t)[频率调制])。在另一个实施例中和/或在上述实施例的进一步推进中，输入RF信号包括幅度信息(例如+/-ΔA[幅移]和/或A(t)[幅度调制])。为了找回幅度信息，接收部分包括幅度探测器譬如包络探测器、低通滤波器等。

基带处理根据一个或多个无线通信标准(例如GSM、CDMA、WCDMA、HSUPA、HSDPA、WiMAX、EDGE、GPRS、IEEE802.11、蓝牙、紫蜂、通用移动电信系统(UMTS)、长期演进(LTE)、IEEE802.16、数据优化改进(EV-DO)、专有协议等)将输入符号流转换为输入数据(例如，控制信道数据)。这种转化可以包括以下中的一项或多项：数字中频-基带转换、时域-频域转换、空-时分组解码、空-频分组解码、解调、扩频解码、跳频解码、波束成形解码、群去映射、解交错、解码、解凿孔和/或解扰。

WP TX单元10通过控制信道与设备12-14通信以便于从WP TX单元10到设备12-14的功率RX电路22、28的高效无线功率传输。例如，可以利用这种通信来确定使用何种频率、来改变设备12-14的位置以改善磁耦合、来调谐功率TX电路16和/或功率RX电路22、28的组件、来说明所需功率电平、来调整功率电平等。这样，在能量从功率TX电路16到一个或多个设备12-14的功率RX电路22、28的无线传输中，WP TX单元10和设备12-14通信以提供所需的无线能量传输的性能电平。

在另一个示例性工作过程中，接收单元处理模块26、32能够识别无线功率发射单元10用来进行控制信道通信的控制信道协议。注意，控制信道包括多个控制信道协议中的一个，控制信道协议包括至少一个或多个标准控制信道协议和/或一个或多个专有控制信道协议。还要注意，发射单元收发器20使用其中一个控制信道协议并能够使用一系列控制信道协议。例如，一个发射单元收发器20可以使用蓝牙协议或专有协议作为它的控制信道协议，而另一个无线功率发射单元10的发射单元收发器20可以使用不同的控制信道协议。因此，接收单元需要识别控制信道协议。

接收单元处理模块26、32可以通过解析发射单元收发器发射的信标信号来识别控制信道协议，以确定控制信道协议。可选地，或除了上述例子，接收单元处理模块26、32可以通过使用默认控制信道协议接收来自发射单元收发器20的启动通信(set-up communication)来识别控制信道协议。作为另一个可选实施例，或除了上述一个或多个例子，接收单元处理模块26、32可以通过以下方法识别控制信道协议：扫描用于控制信道活动的频谱以产生扫描的频谱，并从扫描的频谱中识别控制信道协议。作为另一个可选实施例，或除了上述一个或多个例子，接收单元处理模块26、32可以通过以下方法识别控制信道协议：使用已知控制信道协议来激活试错系统(trial and error system)。

当接收单元处理模块26、32识别控制信道协议时，它可以确定接收单元收发器是否能够利用该控制信道协议进行通信。例如，处理模块可以确定接收单元收发器24、30是否被配置为支持该控制信道协议。当接收单元收发器24、30能够利用该控制信道协议进行通信时，处理模块可以调整接收单元收发器的配置以收发关于无线功率磁场通过控制信道进行的通信。接收单元收发器24、30的配置将参考图6进行更详细的描述。

作为另一个识别控制信道协议的可选实施例，发射单元收发器20和接收单元收发器24、30可以协商使用何种控制信道协议。例如，发射单元收发器可以与接收单元收发器间进行协商信息(例如，它们各支持什么协议、所需数据率、可用带宽等)的收发以互动地选择控制信道协议。

若处理模块26、32不能识别控制信道或接收单元收发器24、30不能配置来使用该控制信道协议，处理模块可以确定接收单元收发器是否缺少支持该控制信道协议的硬件或软件。当接收单元收发器缺少软件时，处理模块生成网络信息以下载支持该控制信道协议的软件。下载了该软件后，接收单元收发器24、30就可以配置为支持该控制信道协议。

利用无线功率发射单元10和设备12、14间建立的控制信道，无线功率发射器电路16可以根据控制信道数据(例如，功率电平、频率、调谐等)生成无线功率磁场。无线功率接收器电路22、28将无线功率磁场转换为电压，该电压可以用来给设备的电池充电和/或给设备12、14的至少一部分供电。

图2是根据本发明另一个实施例的包含无线功率(WP)发射(TX)单元10和一个或多个设备的无线电源系统的示意框图。该WP TX单元10包括处理模块18、WP收发器20、RFID(射频识别)标签和/或读卡器48以及功率TX电路16。设备12-14中的每一个包括WP接收(RX)电路22、28、处理模块26、32、RFID标签和/或读卡器50、52及WP收发器24、30。设备12-14最可能包括基于它所需要的功能的多个其它组件。例如，设备12-14可以是蜂窝电话、个人音频/视频播放器、视频游戏单元、玩具等，并包括相应的电路。

在本实施例中，RFID标签48、50、52包括关于设备12-14以及WP TX单元10的无线功率需求和能力的信息。例如，这些信息可以包括使用的通信协议(例如，一个或多个标准化协议40、44或一个或多个专有协议42、46)、无线功率频谱、阻抗匹配信息、电池充电需求等。RFID读卡器和标签48、50、52可以是主动或被动设备并可以使用背向散射进行通信。因此，设备12-14开始与WP TX单元10通信以交换启动(set-up)信息，以及启动后，设备12-14与WP TX单元10通过WP收发器20、24、30进行通信。

图3是根据本发明另一个实施例的包含无线功率(WP)发射(TX)单元10和一个或多个设备12-14的无线电源系统的示意框图。该WP TX单元10包括处理模块18、RFID(射频识别)标签和/或读卡器48以及功率TX电路16。设备12-14中的每一个包括WP接收(RX)电路22、28、处理模块26、32、RFID标签和/或读卡器50、52。设备12-14最可能包括基于它所需要的功能的多个其它组件。例如，设备12-14可以是蜂窝电话、个人音频/视频播放器、视频游戏单元、玩具等，并包括相应的电路。

在本实施例中，RFID标签48、50、52包括关于设备12-14以及WP TX单元10的无线功率需求和能力的信息。例如，这些信息可以包括使用的通信协议(例如，一个或多个标准化协议54或一个或多个专有协议56)、无线功率频谱、阻抗匹配信息、电池充电需求等。除了交换启动信息，设备12-14与WP TX单元10使用RFID标签和读卡器48、50、52作为它们之间主要的通信方式。注意，RFID读卡器和标签48、50、52可以是主动或被动设备并可以使用背向散射进行通信。

图4是根据本发明另一个实施例的包含WP TX单元10和设备58的无线电源系统的示意框图。设备58包括功率接收器电路62、电池充电器64、电池66、DC-DC转换器68、处理模块70、存储器72、多个输入/输出(I/O)模块74、多个电路模块76-78、时钟生成单元80以及电源管理单元82。注意，设备58可以是如图1-3所示的设备12-14中的一个。

在一个示例性工作过程中，WP TX单元10与设备58间建立通信后，WPTX单元10可以生成一个磁场，该磁场由集成于设备58中的功率接收器电路62接收。这个过程将在随后参考至少一幅附图进行更详细的描述。功率接收器电路62可以从该磁场生成AC电压，整流该AC电压以产生经整流的电压，并滤波该经整流的电压以产生DC电压幅值(DC voltage rail)(例如，V+和V-)。功率接收器电路62可以根据处理模块70提供的控制信号进行调谐，其中该处理模块根据所接收磁场的和/或集成功率接收电路62的所需电磁特性生成控制信号。例如，所接收磁场的所需电磁特性可以包括频率、干扰避免和/或磁耦合，并且集成功率接收电路的所需电磁特性可以包括调谐、质量因子、阻抗匹配、电流限制和功率电平。

电池充电器64将DC电压幅值转换为提供给电池66的电池充电电压。电池充电器64管理该充电过程以确保根据电池类型进行适当充电，并且当电池66充电后，电池充电器64可以进行细流充电(trickle charge)。注意，处理模块70可以提供控制信号给电池充电器64以根据电池类型管理该充电过程。

DC-DC转换器68可以将电池电压(例如，1.5伏特、4.2伏特等)转换为一个或多个电源电压(例如，1伏特、2.2伏特、3.3伏特、5伏特、12伏特等)。DC-DC转换器68在电源管理模块82的指示下给一个或多个其它模块70、72、74、76、78、80提供电源电压。总而言之，电源管理模块82能够控制设备58的功耗至优化电平(例如，平衡性能和电池寿命)。就这一点而言，电源管理模块82可以将每个模块70、72、74、76、78、80作为可以独立控制的单独的电源孤岛。例如，当电路模块76-78为非活动状态时，电源管理模块82可以从电路模块76-78中移除功率。作为另一个例子，当电路模块76-78不需要工作在它的最大潜能时，电源管理模块82可以减少供给电路模块76-78的电压。

除了控制电源电压给各个电源孤岛，电源管理模块82还可以控制提供给每个电路模块76-78的时钟信号，上述每个电路模块76-78使用时钟信号。例如，当电路空闲时，电源管理模块82可以提供减少的电源电压给电路模块76-78，但是不能提供时钟信号给电路模块76-78。这样，只消耗了最小功率，但是当需要时可以迅速激活电路模块76-78。作为另一个例子，当电路模块76-78不需要工作在它的最大潜能时，电源管理模块82可以减少给电路模块76-78的时钟信号的频率。

多个电路模块76-78可以提供设备58的至少一些功能。例如，若设备是蜂窝电话，电路模块76-78可以提供数字图像拍摄功能、数字图像显示功能、音频文件重放功能、数据消息功能、语音呼叫功能等。多个输入/输出(I/O)模块74可以提供设备58的用户输入/输出组件(例如，扬声器、话筒、显示器、按键等)的接口。例如，电路模块可以生成输出数据(例如，拍摄的数字图像)。处理模块处理这些输出数据以产生经处理的数据(例如，生成数字图像文件)并提供经处理的输出数据给输入/输出模块以便在外围输出组件(例如，LCD显示器)上显示。作为另一个例子，输入/输出模块可以从外围输入组件(例如，设备的键盘)接收输入数据(例如，拨号命令)并将其提供给处理模块。处理模块处理该输入数据以产生经处理的输入数据(例如，取回在拨号命令中标识的目标的电话号码)。处理模块提供该经处理的输入数据给电路模块，该电路模块可以对这些经处理的输入数据执行某些功能(例如，拨叫目标)。

图5是根据本发明另一个实施例的包含功率发射器电路84和功率接收器电路86的无线电源系统的示意框图。功率发射器电路84包括线圈(即电感器)、整流及调节电路88、阻抗匹配及激励电路90、处理模块92以及RF和/或MMW收发器94。功率接收器电路86包括线圈、阻抗匹配及整流电路96、调节电路98以及RF和/或MMW收发器100。功率接收器电路86与电池充电器104和处理模块102连接。就这一点而言，功率接收器电路86很容易集成于该设备并使用该设备的组件(例如，处理模块102)。因此，功率接收器电路86不是与该设备连接的独立组件，而是该设备的组成部分。注意，设备12、14、58通常包括外壳，该外壳将功率接收器电路86、电池充电器104、电池106和RF/MMW收发器100、处理模块102以及图4所示的组件置于其中。

在一个示例性工作过程中，功率发射器电路84的整流及调节电路将AC电压(例如，110VAC、220VAC等)转换为DC电压(例如，160VDC、320VDC等)。阻抗匹配及激励电路90在给定频率(例如，10MHz等)以交替模式(例如，全桥逆变、半桥逆变)将TX功率线圈接到该DC电压上。阻抗匹配可以使电容和线圈组成的LC电路被调谐至所需共振频率且具有所需质量因子。例如，LC电路可以被调谐至以激励速率共振。

功率RX单元86的线圈与TX单元84的线圈类似，用于接收由TX线圈产生的磁场且用于从该磁场中产生AC电压。RX线圈和电容组成的LC电路可以被调谐至具有所需共振和/或所需质量因子。阻抗匹配及整流电路96整流RX线圈的AC电压以产生DC幅值电压，该DC幅值电压经调节电路进行调节。图5的其余部分的功能已在前面进行了描述和/或将在随后进行描述。

图6是根据本发明一个实施例的通过无线方式供电的设备108的示意框图，该设备108包括功率RX电路110、RF和/或MMW数据处理模块112(可以在处理模块中实施)以及RF和/或MMW收发器114。RF和/或MMW数据处理模块112包括输出符号转换模块116、基带控制模块118、收发器控制模块120以及输入符号转换模块122。RF和/或MMW收发器114包括发射器124和接收器126。发射器124包括低IF(例如，零至几MHz)带通滤波器128、混频模块130、功率放大器(PA)132以及RF带通滤波器134。接收器126包括RF带通滤波器136、低噪声放大器(LNA)138、混频模块140以及低IF带通滤波器142。若发射器124和接收器126共享一个天线，收发器114进一步包括TX/RX隔离电路144(例如，循环器、平衡-不平衡变压器、TX/RX开关等).

在一个示例性工作过程中，数据处理模块112可以根据正在实施的通信协议和相应的数据调制方法来进行自身配置。此外，收发器控制模块提供控制信号给收发器114以根据正在实施的协议调整其中一个或多个组件。就这一点而言，数据处理模块112和收发器114可以被配置为实施一个或多个标准通信协议和/或一个或多个专有通信协议。注意，设备108可以包括一个或多个可配置的RF/MMW数据处理模块112和/或一个或多个可配置的RF/MMW收发器114。

图7是根据本发明一个实施例的包含功率发射器电路144和功率接收器电路146的无线电源系统的一部分的示意框图。功率发射器电路144包括整流及调节电路148、阻抗匹配及激励电路150、处理模块152、NFC调制/解调器154以及NFC线圈156。功率接收器电路146包括阻抗匹配及整流电路158、调节电路160、NFC调制/解调器162以及NFC线圈164。功率接收器电路146与电池充电器(图中未示出)和处理模块166连接。

在一个示例性工作过程中，功率发射器电路144的整流及调节电路148将AC电压(例如，110VAC、220VAC等)转换为DC电压(例如，160VDC、320VDC等)。阻抗匹配及激励电路150在给定频率(例如，10MHz等)以交替模式(例如，全桥逆变、半桥逆变)将TX功率线圈接到该DC电压上。阻抗匹配可以使电容和线圈组成的LC电路被调谐至所需共振频率且具有所需质量因子。例如，LC电路可以被调谐至以激励速率共振。

功率接收器电路146的线圈与发射器电路144的线圈类似，用于接收由TX线圈产生的磁场且用于从该磁场中产生AC电压。RX线圈和电容组成的LC电路可以被调谐至具有所需共振和/或所需质量因子。阻抗匹配及整流电路158整流RX线圈的AC电压以产生DC幅值电压，该DC幅值电压经调节电路160进行调节。

该设备通过NFC(近场通信)170与功率发射器电路144通信。例如，当该设备有数据要传送给功率发射器电路144时，处理模块166生成该数据并将该数据提供给NFC调制/解调器162。NFC调制/解调器162可以在驱动NFC线圈164的给定频率(例如，13MHz、900MHz等)下调制该数据。NFC线圈164产生一个磁场，该磁场由功率发射器电路144的NFC线圈156接收。NFC调制/解调单元154解调由NFC线圈156产生的信号以恢复发射的数据，该数据将被提供给处理模块152。从功率发射器电路144到该设备的数据按照类似方式进行处理。

图8是根据本发明另一个实施例的包含功率发射器电路172和功率接收器电路174的无线电源系统的一部分的示意框图。功率发射器电路172包括整流及调节电路176、阻抗匹配及激励电路178、处理模块190、NFC调制/解调器188、200以及共享WP&NFC线圈202。功率接收器电路174包括阻抗匹配及整流电路204、调节电路206、NFC调制/解调器216、220以及NFC线圈222。功率接收器电路174与电池充电器(图中未示出)和处理模块218连接。

在一个示例性工作过程中，功率发射器电路172的整流及调节电路176将AC电压(例如，110VAC、220VAC等)转换为DC电压(例如，160VDC、320VDC等)。阻抗匹配及激励电路178在给定频率(例如，10MHz等)以交替模式(例如，全桥逆变、半桥逆变)将TX功率线圈202接到该DC电压上。阻抗匹配可以使电容和线圈组成的LC电路被调谐至所需共振频率且具有所需质量因子。例如，LC电路可以被调谐至以激励速率共振。

功率接收器电路174的线圈202与功率发射器电路172的线圈222类似，用于接收由TX线圈202产生的磁场且用于从该磁场中产生AC电压。RX线圈222和电容组成的LC电路可以被调谐至具有所需共振和/或所需质量因子。阻抗匹配及整流电路204整流RX线圈222的AC电压以产生DC幅值电压，该DC幅值电压经调节电路进行调节。

该设备利用共享的WP&NFC线圈202、222通过NFC(近场通信)与WP TX单元通信。例如，当该设备有数据要传送给WP TX单元时，处理模块218生成该数据并将该数据提供给NFC数据调制器216。NFC调制器216可以在给定频率(例如，13MHz、900MHz等)下调制该数据以产生幅度成分(A(t))212和相位成分(Φ(t))214。相位成分214调整振荡(cosω(t))的相位以产生调相的振荡(cos(ω(t)+Φ(t)))210。功率放大器208通过幅度成分212放大经调相的振荡210以产生调幅且调相的信号(A(t)cos(ω(t)+Φ(t)))。该信号是AC信号且耦合至共享的WP&NFC线圈222，以传送给WP TX单元。

WP TX单元的共享线圈202接收该信号(例如，A₀cos(ω₀(t))*A(t)cos(ω(t)+Φ(t))，其中A₀是WP信号的幅度且ω₀与WP信号的频率相关)。NFC信号成分是交流的且耦合至数据解调器200，并且将WP成分提供给阻抗匹配电路178。数据解调器200从幅度成分186和相位成分184中恢复数据并将该数据提供给处理模块190。

图9是根据本发明另一个实施例的包含WP TX单元226和设备228的无线电源系统的示意框图。设备228包括WP线圈230、功率RX电路232、电池充电器234、电池236、复用器238或类似组件、DC-DC转换器240、处理模块242、IO接口模块244、存储器246、电源管理单元248、NFC电源恢复模块252和/或RF/MMW电源恢复模块250。

在一个示例性工作过程中，当电池236没电或快没电时以及功率不足以给完成电池充电的最小电路供电时，NFC电源恢复模块252和/或RF/MMW电源恢复模块250可以生成应急电压V_EG以便为启动电池充电提供能量。一旦接收到来自WP TX单元226的能量，应急电源生成器将不可用且电源电压V1可以在充电时和/或充电完成后(即在细流充电模式)用来给设备228供电。注意，只要接收到WP能量，设备228就可以由V1或提取自WP能量的其它电压供电。

图10是根据本发明另一个实施例的通过无线方式供电的设备254的示意框图，该设备包括处理模块256、整流及阻抗匹配电路(例如，电容和二极管)258、RX线圈260、降压和/或升压转换器262、细流充电电路264、电池266以及电池电流传感器268。处理模块256包括电池充电器控制器270、升压控制器272、降压控制器274、阻抗匹配控制器280以及RF/MMW和/或NFC数据处理模块276。处理模块256可以进一步包括电源管理单元282。注意，处理模块256可以制作在单独的集成电路上或与转换器262、整流电路258、细流充电电路264和/或电池电流传感器268中的一个或多个组件一起制作在集成电路上。

在一个示例性工作过程中，RX线圈260(可以包括一个或多个可调电感)接收来自WP TX单元的磁场并从中生成AC电压。将可调电容器调谐(与RX线圈260一起)至所需共振、阻抗和/或质量因子以便实现AC电压的生成。全桥整流器(例如，二极管)对AC电压进行整流以产生经整流的电压，该电压由电容器滤波以产生DC幅值电压(例如，3-20伏特)。

当DC电压幅值将要下降以产生电池充电电压(和设备的电源电压Vdd)时，降压和/或升压转换器262可以工作在降压转换器模式。当DC幅值电压将要上升以产生电池充电电压(和电源电压Vdd)时，降压和/或升压转换器262可以工作在升压转换器模式。注意，当降压和/或升压转换器262在升压模式时，降压晶体管可用。还要注意，降压和/或升压转换器262可以包括多个电感器、晶体管、二极管和电容器以产生多个电源电压。

当电池266充电时，电池充电控制模块270管理电池电流和电压以确保根据电池266的充电需求进行充电。当电池266充电时，电池266与转换器262断开连接(其可禁用或启用以提供Vdd)并且电池266可被细流充电。注意，当失去WP后，连接电池266以便给设备254提供电源。

图11是根据本发明一个实施例的通过无线方式供电的设备12-14、58的处理模块的状态图，包括6种状态286：空闲284、充电启动288、充电290、细流充电292、WP工作-电源管理294以及电池工作-电源管理296。该设备在空闲状态284开始并等待检测WP TX单元、WP工作启用或电池工作启用。注意，该设备可以同时处于充电状态286中的一种状态和WP工作-电源管理状态294中。

当设备检测到WP TX单元(例如，通过RFID通信、通过控制信道通信、通过感应磁场等)时，该设备由空闲状态284转为充电启动状态288。当在充电启动状态288时，该设备的功能将在随后参考图12和/或图13进行描述。若启动失败，该设备将转回空闲状态284，启动失败可能是由于建立控制信道通信失败、WP TX单元当前不能服务该设备、电路损坏、电池失效或连接断开。

当充电启动完成后，该设备可以转为充电状态290。当处于充电状态290时，该设备的功能将在随后参考图14和/或15进行描述。若充电失败或充电完成且电池不需细流充电，该设备可以转为空闲状态284。若充电完成且该电池将被细流充电，该设备将转为细流充电状态292。该设备处于这种状态直至发生失败(例如，与WP TX单元的连接断开)或直至细流充电完成。在出现这两种情况中的任一情况下，该设备转回空闲状态284。

当该设备可以工作时，在该设备可用并连接到WP TX单元时，该设备转为WP工作-电源管理状态294。当在这种状态中时，该设备的功能将在随后参考图16进行描述。当设备不可用(例如，关闭、处于睡眠模式等)时该设备转回空闲状态284。注意，当该设备处于这种状态时，它还可以处于充电状态中的一种。

当设备与WP TX单元的连接断开时，该设备从WP工作状态294转为电池工作-电源管理状态296。当设备可用且未与WP TX单元连接时，该设备还可以由空闲状态284进入电池工作状态296。当处于这种状态时，该设备的功能将在随后参考图17进行描述。当该设备再次与WP TX单元连接时该设备可以转回WP工作状态294。当该设备不可用(例如，关闭、睡眠模式、低电池电量等)时该设备可以转回空闲状态284。

图12是根据本发明一个实施例的用于充电启动状态298的一种方法的流程图，该方法开始于步骤300，设备与WP TX单元共同工作来选择一个标准化通信协议。通信协议的例子已参考图1-3进行了说明。注意该步骤可以这样开始，即假设一个默认通信协议(例如，RFID、蓝牙等)来启动通信，然后，建立通信后，选择另一个通信协议。接下来，在步骤302，该设备确定自己是否通过控制信道与WP TX单元同步。换言之，该设备与WP TX单元间是否建立了可用的控制信道？若是，该方法将继续于步骤304，该设备建立与WP TX单元间的控制信道通信，并在步骤306退出该状态。

若没有建立控制信道，该方法将继续于步骤308，该设备确定自己是否穷尽了自己的标准化通信协议(例如，它能够执行的一些协议)。若否，该过程将重复于步骤300，该设备选择另一个标准化的协议。若已穷尽了标准化协议，该方法将继续于步骤310，该设备选择专有通信协议。注意，该方法可以开始于专有协议并在穷尽专有协议时可以尝试标准化协议。

该方法将继续于步骤312，该设备确定自己是否利用专有协议通过控制信道与WP TX单元同步。若是，该方法将继续于步骤314，该设备利用专有协议建立与WP TX单元间的控制信道通信，并在步骤306退出该状态。

若没有利用专有协议建立控制信道，该方法将继续于步骤316，该设备确定自己是否穷尽了自己的专有通信协议(例如，它能够执行的一些)。若否，该过程将重复于步骤310，该设备选择另一个专有协议。若已穷尽了专有协议，由于失败该方法将继续于步骤318，该设备退出这一状态。

图13是根据本发明另一个实施例的用于充电启动状态320的一种方法的流程图，该方法开始于步骤322，该设备读取WP TX单元的RFID标签以确定所需控制信道协议。该方法继续于步骤324，该设备确定自己是否能够执行所需控制信道协议。若是，该方法继续于步骤326，该设备建立与WP TX单元间的控制信道通信，并在步骤328退出该状态。

若该设备不具有所需控制信道协议，该方法将继续于步骤330，该设备确定自己是否包括支持所需控制信道协议的硬件。例如，它是否包括NFC电路、RF电路和/或MMW电路以支持所需控制信道协议的工作频率、功率需求、发射范围等。若是，那么该设备缺少所需控制协议软件，以及该方法将继续于步骤332，该设备下载所需控制信道协议的软件。该设备具有该软件后，该方法将继续于步骤326，该设备建立与WP TX单元间的控制信道通信。

若该设备不具有支持所需控制信道协议的硬件，该方法将继续于步骤334，该设备确定自己是否能够使用RFID作为与WP TX单元间的控制信道协议。在一个实施例中，该设备请求它们使用RFID，若WP TX单元同意，则该方法将继续于步骤336，该设备在与WP TX单元间的控制信道中使用RFID。若该设备不能在控制信道中使用RFID，则由于失败在步骤338，该设备退出这一状态。

图14是根据本发明一个实施例的用于充电状态340的一种方法的流程图，该方法开始于步骤342，该设备确定自己的电池的电平(例如，基于电池类型的电池寿命、该设备的功率需求等)。该方法将继续于步骤344-346，该设备确定该电池是否需要充电。例如，该电池的电量是否被消耗至低于阈值，该阈值可以基于电池寿命、没有被完全充满和/或其它标准来确定。

若该电池不需要充电，该方法跳回开始步骤，若该电池需要充电，该方法继续下一步骤。在下一步骤348，该设备与WP TX单元通信以确定以下中的一项或多项：阻抗匹配设置、工作频率、功率电平、线圈数量等。该方法将继续于步骤350，该设备确定自己是否需要调整以下中的一项或多项：它的功率RX电路的阻抗、功率RX电路的工作频率、功率电平等，以及需要时做出合适调整。

该方法将继续于步骤352，该设备设置充电参数(例如，Vdd、电流限制、细流电平、充电时间间隔等)。该方法将继续于步骤354，该设备给电池充电并管理充电过程(例如，充电电流和/或充电电压)。在步骤356，该设备还可以确定它是否仍处于WP TX单元的范围内。若是，该方法将继续于步骤358，该设备确定充电是否完成。若否，该过程继续于步骤348，设置(即随后重复该循环时若需要则进行调整)充电参数。

若该设备不在范围内，该方法将继续于步骤360，由于失败，该设备退出这一状态。若该电池充完电该设备也将于步骤360，退出这一状态。

图15是根据本发明一个实施例的充电需求-充电效率的曲线图，该曲线图可以由设备用来确定是否需要进行如图14所述的充电。如图15所提到的，是否需要充电的确定过程是根据电池寿命和充电效率的变化增减对照。因此，当电池寿命长时，不给电池充电除非可以高效地进行充电。随着电池寿命的降低，给它充电的需求将变大，在一些时候，充电需求将超过进行高效充电的需求。

图16是根据本发明一个实施例的用于无线供电的电源管理状态362的一种方法的流程图，该方法开始于步骤364，该设备确定电池是否需要充电。若否，方法将继续于步骤366，该设备断开电池与充电器的连接。该设备可以在每个电池充电需求想要或需要时使用细流充电。该方法将继续于步骤368，该设备确定电路模块的激活状态(例如，禁用、活跃、空闲等)。该方法将继续于步骤370，该设备确定活跃电路模块的时钟信号(例如，选择时钟速率以仅仅符合工作需求，该工作需求通常小于最大时钟速率)。

该方法将继续于步骤372，该设备确定活跃的和空闲的电路模块的电源电压。例如，该设备可以将空闲的电路模块的功率电平设为一个值，该值提供的能量仅够确定该电路模块是否保留在空闲状态或转为活跃状态。作为另一个例子，该设备可以将活跃的电路模块的功率电平设为一个值，该值提供的能量仅够该电路模块执行自己的任务，该值通常小于最大功率电平。

该方法将继续于步骤374，该设备使能活跃的电路使用时钟信号并给活跃的和空闲的电路模块提供选定的功率电平。该方法将继续于步骤376，该设备确定自己是否仍与WP TX单元连接。若是，该方法从开始步骤开始重复。若否，该方法将继续于步骤378，该设备退出这一状态。注意，在这一状态，该设备的电源管理相对于该设备处于电池工作状态时来说是一个不重要的任务。因此，时钟信号速率和功率电平的设置值可以设置在最大值附近以优化性能。

图17是根据本发明一个实施例的用于电池供电的电源管理状态380的一种方法的流程图，该方法开始于步骤382，该设备断开电池与充电器的连接并连接该电池作为主要电源。该方法将继续于步骤384，该设备确定电路模块的激活状态(例如，禁用、活跃、空闲等)。该方法将继续于步骤386，该设备确定每个活跃的电路模块的最小可接受时钟信号和最小可接受电源电压(例如，Vdd)。

该方法将继续于步骤388，该设备使能时钟生成器生成最小可接受时钟信号并允许转换器生成最小可接受电源电压。该方法将继续于步骤390，该设备确定每个空闲电路模块的最小可接受空闲电源电压和无时钟信号。该方法将继续于步骤392，该设备允许转换器生成空闲电源电压。该方法将继续于步骤394，该设备确定自己是否仍处于电池模式。若是，该方法重复。若否，于步骤396，该设备退出这一状态。

图18是根据本发明另一个实施例的包含WP TX单元398和多个RX功率电路400-402的无线电源系统的示意框图。在本实施例中，WP TX单元398包括多个线圈404-406和阻抗匹配及激励电路408-410，其中TX线圈404-406分配给一个设备的RX功率电路400-402。TX线圈404-406与RX功率电路400-402的每组配对可以工作在唯一的频率以最小化干扰。进一步地，每个TX线圈404-406提供的功率可以根据WP TX单元398的功率分配功能进行限制。例如，若WP TX单元398具有100瓦的最大输出功率且它与6个RX单元400-402连接，每个RX单元需要20瓦，该WP TX单元根据分配机制(例如，平等共享、优先共享、基于需求等)分配功率给这6个RX单元400-402。

WP TX单元398进一步包括处理模块412以及与RX功率电路400-402中相应收发器418-422进行通信的数据信道收发器414(RF、MMW和/或NFC)。以这种方式，通信协议包括支持多个通信的条款。

在本实施例中，发射单元处理模块412(与前面描述的处理模块相同)能够确定一定数量的发射单元线圈。然后，处理模块可以从多个无线功率接收单元中确定一定数量的接近的无线功率接收单元。处理模块继续于确定发射单元线圈的数量是否大于或等于接近的无线功率接收单元的数量。当发射单元线圈的数量大于或等于接近的无线功率接收单元的数量时，处理模块可以继续于从发射单元线圈中确定一个发射单元线圈与接近的无线功率接收单元中的一个无线功率接收单元配对。处理模块继续于确定每个配对的至少一项：频率分配和功率分配。

当发射单元线圈数量少于接近的无线功率接收单元的数量时，处理模块继续于确定一个发射单元线圈与至少两个接近的无线功率接收单元的从属关系。处理模块继续确定一个发射单元线圈由至少两个接近的无线功率接收单元共享的共享参数。共享发射线圈这一过程将参考图19进行更详细的描述。

图19是根据本发明另一个实施例的包含WP TX单元422和多个RX功率电路424-426的无线电源系统的示意框图。在本实施例中，WP TX单元422包括TX线圈428和阻抗匹配及激励电路430，其中RX功率电路424-426共享TX线圈428。对TX线圈428的共享可以是同时的和/或按顺序的。例如，若多个RX功率电路424-426的RX线圈436-440在TX线圈428产生的磁场范围内，则多个RX功率电路424-426可以同时使用。在这种情况下，需要根据WP TX单元422的供电能力和RX功率电路424-426的功率需求进行功率限制。

当TX线圈428以顺序方式共享时，给每个需要无线电源的RX功率电路424-426提供对TX线圈428的时分多址(TDMA)接入。TDMA分配机制的时间槽可以是同一大小或不同大小。对于每个TDMA帧，RX功率电路424-426也可以分配有多于一个的时间槽。

当TX线圈428以同时且顺序方式共享时，可以对RX功率电路424-426进行分组，其中以组为单位对TX线圈428的TDMA接入。然而，在一组中，对TX线圈428的接入是同时的。以这种方式，单个TX线圈428可以支持多个RX功率电路424-426。

WP TX单元422进一步包括处理模块432以及与RX功率电路424-426中相应收发器438-442进行通信的数据信道收发器434(RF、MMW和/或NFC)。以这种方式，通信协议包括支持多个通信的条款。

图20是根据本发明另一个实施例的包含多个WP TX单元444-446和多个RX功率电路448-450的无线电源系统的示意框图。在本实施例中，每个WP TX单元444-446包括TX线圈454、460和阻抗匹配及激励电路452、462并且分配给RX功率电路448-450中的一个。WP TX单元444-446与RX功率电路448-450的每组配对可以工作在唯一的频率以最小化干扰。

WP TX单元444-446进一步包括处理模块456、464以及与RX功率电路448、450中相应收发器470、474进行通信的数据信道收发器458、466(RF、MMW和/或NFC)。以这种方式，通信协议包括支持多个通信的条款。

对于给定的地理区域(例如，办公室、住宅、公共因特网咖啡屋等)可以包括如图18-20所示的一个或多个WP系统，它需要与系统进行通信以最小化其间的干扰。在任意系统中，RX功率电路可以与TX线圈配对以提供有效的WP传输。就这一点而言，可以改变分配给RX功率电路的RX线圈以使整个系统更高效。

图21是根据本发明一个实施例的无线电源系统中的频谱规划的示意图，该频谱规划包括无限功率(WP)发射的一个或多个频带(5-50MHz)、WP控制信道通信的一个或多个频带(例如，2400MHz、5800MHz、60GHz等)以及由设备基于设备功能使用的一个或多个频带(例如，900MHz、1800MHz、60GHz等)。还示出了WP频带的谐波，以及设备频带可以与WP控制信道通信频带交迭或全部重叠。不进行频率规划，就会导致在设备的运行和/或控制信道通信中存在不必要的干扰。

图22是根据本发明另一个实施例的无线电源系统中的频谱规划以避免WP频带的谐波干扰设备正使用的信道的示意图。在这个例子中，避开了产生谐波的WP频率，该谐波频率与设备正使用的信道重叠，因此避免了干扰谐波的生成。WP TX单元可以通过读取设备的RFID、利用控制信道通信、利用频率扫描和/或任意其它检测机制来确定设备正使用的信道。

在这个例子中，设备正使用的信道不与WP控制信道频带交迭。因此，可以使用WP控制信道频带中的任意信道进行WP控制信道通信。

图23是根据本发明另一个实施例的无线电源系统中的频谱规划以避免WP频带的谐波干扰设备正使用的信道的示意图。在这个例子中，避开了产生谐波的WP频率，该谐波频率与设备正使用的信道重叠，因此避免了干扰谐波的生成。WP TX单元可以通过读取设备的RFID、利用控制信道通信、利用频率扫描和/或任意其它检测机制来确定设备正使用的信道。

在这个例子中，设备正使用的信道与WP控制信道频带交迭。因此，避开交迭的WP控制信道并使用WP控制信道频带的非交迭信道进行WP控制信道通信。

图24是根据本发明另一个实施例的无线电源系统中的频谱规划以避免WP频带的谐波干扰设备正使用的信道的示意图。在这个例子中，该设备使用它的整个频谱(例如，CDMA、扩展谱等)且不能避开WP频率的谐波与设备正使用的信道间的交迭。在这种情况下，可以降低TX信号的功率电平以减少谐波干扰。

图25是根据本发明另一个实施例的无线电源系统中的频谱规划的示意图，该无线电源系统通过多个TX线圈(例如，一个带多个线圈的单元或多个WP TX单元)支持多个RX功率电路。如图所示，每个设备使用该设备频谱中的一部分而不是所有信道。这提供了WP频带中需要避开的频率。从可用频率中为第一设备选择一个或多个信道并为第二设备选择一个或多个信道。

图26是根据本发明另一个实施例的无线电源系统中的频谱规划的示意图，该无线电源系统通过单个TX线圈支持多个设备。在这个例子中，上述干扰问题适用于将TX线圈按TDMA方式分配给第一和第二设备的进一步处理中。注意，对于不同设备，每个设备的干扰避免手段是不同的。因此，每个设备用来避免干扰的工作频率可能与其它设备用来避免干扰的频率不同。还要注意，可以使用多个线圈，其中每个线圈以这种方式支持多个RX单元。

图27是根据本发明另一个实施例的无线电源系统中的频谱规划的示意图，该无线电源系统通过单个TX线圈支持多个设备。在这个例子中，上述干扰问题适用于将TX线圈按TDMA和FDMA(频分多址)方式分配给第一和第二设备的进一步处理中。注意，对于不同设备，每个设备的干扰避免手段是不同的。因此，每个设备用来避免干扰的工作频率可能与其它设备用来避免干扰的频率不同。还要注意，可以使用多个线圈，其中每个线圈以这种方式支持多个RX单元。

图28是根据本发明一个实施例的用于管理无线电源系统的方法的流程图，该方法开始于步骤476，WP TX单元确定是否正在对或将要对一个以上设备充电。若否，该方法将继续于步骤478，WP TX单元与设备配对，通过具有多个WP TX单元的一个系统中的一个WP TX单元或通过一个WP TX单元中的多个TX线圈之一与设备配对。上述配对可以根据位置最接近、磁耦合效率、功率需求等确定。该方法将从开始步骤开始重复。

若有一个以上设备在充电，该方法将继续于步骤480，WP TX单元确定该系统中是否具有一个以上的WP TX单元。若否，该方法将继续于步骤482，WP TX单元确定自己是否具有一个以上的TX线圈。若否，该方法将继续于步骤484，WP TX单元将TX线圈按TDMA方式、TDMA-FDMA方式、基于优先级需求方式、基于功率限制方式等分配给一个或多个设备。该方法将继续于步骤486，WP TX单元确定该无线电源系统中是否有设备添加或移除(例如，关闭、电池充满电、该设备移到范围外等)。该方法将持续这种循环直至该系统中有设备添加或移除。

若WP TX单元确定自己包括一个以上TX线圈，该方法将继续于步骤488，WP TX单元确定是否有多于它所具有的TX线圈数量的设备需要无线电源服务。若否，该方法将继续于步骤490，WP TX单元根据频率、功率、接近度、控制信道通信方式、可用性、干扰避免等中至少一项将设备与线圈配对。接下来，该方法从在系统中添加或删除设备这一步骤486开始重复。

若WP TX单元确定有比它所具有的TX线圈数量多的设备需要无线电源服务，该方法将继续于步骤492，WP TX单元将设备分组以共享它的一个或多个TX线圈。接下来，该方法将从在系统中添加或删除设备这一步骤486开始重复。

若WP TX单元确定该系统包括不只一个WP TX单元，该方法将继续于步骤494，WP TX单元协同工作以将设备与一个或多个WP TX单元配对。该方法将继续于步骤496，WP TX单元确定，对于每个WP TX单元，分配给它的设备是否多于它所具有的线圈数量。若否，该方法将继续于步骤498，WP TX单元将设备与TX线圈配对。若设备多于线圈，该方法将继续于步骤500，WPTX单元将设备分组以共享它的一个或多个TX线圈。接下来，该方法将从在系统中添加或删除设备这一步骤486开始重复。

图29是根据本发明另一个实施例的用于管理无线电源系统的方法的流程图，该方法开始于步骤502，WP TX单元确定自己是否可以避免干扰(例如，能够应用上述至少一种手段)。若是，该方法将继续于步骤504，WP TX单元应用至少一种干扰避免手段，以及该方法将从开始步骤开始重复。

然而，若WP TX单元确定自己不能避免干扰，该方法将继续于步骤506，WP TX单元确定是否存在一个或多个设备相对于其它设备对干扰较不敏感。若否，该方法将继续于步骤508，WP TX单元在干扰避免的不可行性与干扰抑制手段间进行平衡。例如，可以降低功率、可以改变充电速率以降低功率、可以调整优先机制等。该方法将继续于步骤510，WP TX单元确定该系统中是否有设备添加或移除。若否，该循环将重复直至该系统中有设备添加或移除。当有设备添加或移除时，该方法将从开始步骤开始重复。

若于步骤506中，WP TX单元确定存在至少一个低敏感设备，该方法将继续于步骤512，WP TX单元根据它们的敏感度将设备分组。例如，将低敏感度设备归为一组，同样将高敏感度设备归为一组。该方法将继续于步骤514，WP TX单元对高敏感设备应用干扰避免机制，以及于步骤516，对低敏感设备应用高效充电机制。

图30是根据本发明一个实施例的管理无线电源系统的示意图，其中低干扰敏感设备归为一组，同样高干扰敏感设备归为一组。

图31是根据本发明另一个实施例的用于管理无线电源系统的方法的流程图，该方法开始于步骤518，WP TX单元确定是否有至少一个设备将要充电和/或需要无线电源。若否，该方法将继续于步骤520，WP TX单元进入节能模式。在这种模式中，WP TX单元不给它的TX线圈提供功率以降低功耗。在这种模式中，WP TX单元还给WP收发器提供足够的功率以使控制信道保留在活跃状态。

若有至少一个设备要充电或需要无线电源，该方法将继续于步骤522，WP TX单元确定是否存在不只一个设备要充电或需要无线电源。若否，该方法将继续于步骤524，WP TX单元确定该设备的充电和/或无线电源需求是否超出WP TX单元的供电能力。若否，该方法将继续于步骤526，WP TX单元给设备提供无线电源以满足它的充电需求和/或无线电源需求。

该方法将继续于步骤528，WP TX单元确定该设备是否充电和/或是否满足该设备的无线电源需求。若是，该方法将继续于步骤530，确定该设备是否需要细流充电。若是，该方法将继续于步骤532，WP TX单元提供足够的无线电源以支持细流充电。接下来，该方法将从节能模式这一步骤520开始重复。然而，若该设备不需要细流充电，该方法将从开始步骤开始重复。若该设备没有进行充电和/或没有满足该设备的无线电源需求，该方法将继续于步骤534，WP TX单元确定该系统中是否有设备添加或移除。若否，该方法将从基于需求给设备充电这一步骤526开始重复。但是，若该系统中有设备添加或移除(例如，该设备与WP TX单元间的连接断开)，该方法将从开始步骤开始重复。

若WP TX单元确定该设备的充电或无线电源需求超出它的供电能力，该方法将继续于步骤536，WP TX单元调整该设备的充电和/或无线电源需求以符合WP TX单元的能力。该方法将继续于步骤538，WP TX单元给该设备提供无线电源以便对它的电池充电和/或以便满足它的无线电源需求。该方法将继续于步骤540，WP TX单元确定该设备是否充满电和/或是否满足该设备经调整后的无线电源需求。若是，该方法将继续于步骤530，确定该设备是否需要细流充电。若是，该方法将继续于步骤532，WP TX单元提供足够的无线电源以支持细流充电。接下来，该方法将从节能模式这一步骤520开始重复。然而，若该设备不需要细流充电，该方法将从开始步骤开始重复。若该设备没有进行充电和/或没有满足该设备的经调整后的无线电源需求，该方法将继续于步骤542，WP TX单元确定该系统中是否有设备添加或移除。若否，该方法将从基于需求给设备充电这一步骤538开始重复。但是，若该系统中有设备添加或移除(例如，该设备与WP TX单元间的连接断开)，该方法将从开始步骤开始重复。

若WP TX单元确定存在一个以上设备要充电和/或需要无线电源，该方法将继续于步骤544，WP TX单元确定上述一个以上设备的累计无线电源需求以及这个需求是否超出WP TX单元的能力。若否，该方法将继续于步骤546，WP TX单元根据它们各自的需求给这些设备提供无线电源以进行充电和/或满足它们的无线电源需求。该方法将继续于步骤548，WP TX单元确定其中一个设备是否充满电和/或是否满足它的无线电源需求。若是，该方法将继续于步骤552，WP TX单元给该设备提供无线电源以支持细流充电模式，以及该过程将从确定一个以上设备这一步骤522开始重复。

若该设备没有充满电和/或还没有满足该设备的无线电源需求，该方法将继续于步骤550，WP TX单元确定该系统中是否有设备添加或移除。若否，该方法将从基于需求给设备充电这一步骤546开始重复。但是，若该系统中有设备添加或移除(例如，该设备与WP TX单元间的连接断开)，该方法将从开始步骤开始重复。

若WP TX单元确定累计无线电源需求超出了它的无线电源能力，该方法将继续于步骤554，WP TX单元调整这些设备的充电和/或无线电源需求。该过程可以单方面地或基于设备间的通信来完成。该方法将继续于步骤556，WP TX单元根据调整后的无线电源需求给这些设备提供无线电源。该方法将继续于步骤558，WP TX单元确定这些设备是否充满电和/或是否满足它的无线电源需求。若是，该方法将继续于步骤552，WP TX单元给该设备提供无线电源以支持细流充电模式，以及该过程将从确定不只一个设备这一步骤522开始重复。

若这些设备没有充满电和/或还没有满足这些设备的无线电源需求，该方法将继续于步骤560，WP TX单元确定该系统中是否有设备添加或移除。若否，该方法将从基于需求给设备充电这一步骤556开始重复。但是，若该系统中有设备添加或移除(例如，该设备与WP TX单元间的连接断开)，该方法将从开始步骤开始重复。

图32是根据本发明一个实施例的无线电源系统的功率发射频谱示意图。在这个例子中，WP TX单元的频谱包括均匀分布的多个频率。这些频率可以代表单个载波频率或一个信道(例如，一个频率范围)。WP TX单元可以包括可调谐至它的频谱中的至少一些频率的一个线圈电路，或可以包括可调谐至频谱中的至少两个频率的多个TX线圈电路。在一个实施例中，WP TX单元可以在控制信道上和/或通过RFID消息发射它的频谱模式。

图33是根据本发明另一个实施例的用于管理无线电源系统的方法的流程图，该方法开始于步骤560，该设备从WP TX单元可以使用的WP TX频谱中确定TX WP频率。例如，该设备可以接收表示WP TX频率的控制信道和/或RFID消息和/或可以执行频率扫描以识别TX WP频率。该方法可以继续于步骤562，该设备识别自己可能使用以满足自己的无线电源需求的可能频率。该设备标记这些频率作为候选频率。

该方法将继续于步骤564，该设备进入循环。该循环开始于步骤566，该设备从上述生成的候选频率列表中选择一个候选频率。该方法将继续于步骤568，该设备确定这个候选频率是否存在损耗问题。损耗问题包括低质量的磁耦合、磁场干扰、设备运行中的干扰、控制信道通信的干扰和/或任意其它因素，这些因素可能导致不能达到与WP TX单元的最佳磁耦合和/或不能达到该设备的最佳性能。

若该设备确定当前候选频率没有损耗问题，于步骤570，该设备可以确定使用这个候选频率的效率，这一过程可以包括确定磁耦合效率、设备RX线圈和阻抗匹配电路的调谐范围等。该设备记录这些信息。然而，若该设备确定存在损耗，则于步骤572，该设备可以从列表中移除这一候选频率。在以上两种情况的任一一种情况下，该方法将继续于步骤574，该设备确定自己是否分析了所有或所需数量的候选频率。若否，于步骤566，该循环将从另一候选频率开始重复。若是，该方法将继续于步骤576，该设备退出循环。

退出循环后，于步骤578，该设备选择一个剩下的候选频率使用以满足自己的无线电源需求。该方法将继续于步骤580，该设备将自己的频率选择传送给WP TX单元。该方法将继续于步骤582，该设备确定WP TX单元是否认可所选频率的使用。若否，于步骤584，该设备确定超时期限是否到期。若否，于步骤582，该设备在循环中等待ACK或等待超时期满。若超时期满，于步骤578，该设备选择另一频率以及重复该过程。若WP TX单元认可所选频率，该方法将继续于步骤586，该设备将它的RX功率电路调谐至所选频率。

图34是根据本发明另一个实施例的包含WP TX单元588和设备590的无线电源系统的示意框图。在该图中，磁性物体592(例如，钥匙、磁铁等)靠近WP TX单元588和设备590使得它可以干扰TX线圈594和RX线圈596间的磁耦合。在这种情况下，WP TX单元588和设备590试图减轻磁性物体592的不利影响。例如，WP TX单元588和设备590可以改变工作频率、改变磁场的方向、发出信息说明设备590的重定位、使用另一TX线圈、使用另一RX线圈和/或增大磁场以使该物体达到饱和。若不存在可行的解决方法，在设备590上发出消息以移开磁性物体592并使无线电源不可用直至该干扰物被移开。

WP TX单元588和/或设备590可以通过确定实际磁耦合明显小于预期磁耦合来确定干扰物的存在。另外或作为替代，设备590包括可以对设备590的邻近区域执行RF雷达扫描的RF雷达电路598。RF雷达响应可以用来确定物体592的材料类型(例如，金属、有机物等)和物体592的相对位置。根据这些参考信息，设备590可以计算物体592是否将对WP TX单元588和设备590间的磁耦合产生不利影响。

图35是根据本发明另一个实施例的包含WP TX单元10和多个设备12-14(例如，蜂窝电话、个人AV播放器、手提电脑、触摸面板计算机、视频游戏单元等)的无线电源系统的示意框图。WP TX单元10包括处理模块18、WP收发器20、RFID标签和/或读卡器48、网络收发器1020以及功率TX电路(图中未示出)。网络收发器1020可以提供与网络1022(例如，LAN、WAN、因特网、蜂窝电话网络等)的有线或无线网络连接。因此，WP TX单元10可以作为设备12-14与网络1022间的通信路由器使用。WP TX单元10可以包含在网络设备12-14譬如计算机、接入点、路由器、调制解调器等中。设备12-14和WP TX单元10的其它方面可以具有上述功能。

图36是根据本发明一个实施例的用于管理无线电源计算机系统中的通信的方法的流程图，该方法开始于步骤1028，WP TX单元确定自己是否建立了与一个或多个设备间的通信链接。若是，该方法将继续于步骤1030，WP TX单元确定该设备是否需要通过WP TX单元接入网络。若否，该方法将从开始步骤开始重复。

若该设备需要通过WP TX单元接入网络，该方法将继续于步骤1032，WP TX单元确定自己是否具有支持该设备的网络访问需求的带宽(BW)，网络访问需求包括需要的数据速率。在这个实例中，WP TX单元根据自己的能力和自己正在支持的其它设备的数据速率来确定自己是否能够提供需要的数据速率。当WP TX单元具有足够的带宽时，该方法将继续于步骤1034，WP TX单元作为设备与网络间的无线路由器使用。

若WP TX单元不具有足够带宽来支持设备的需求，该方法将继续于步骤1036，WP TX单元执行一个或多个网络接入共享协议。这些协议可以包括CSMA、带冲突避免的CSMA、带冲突检测的CSMA、令牌传递机制、令牌环机制、优先级机制等。该方法将继续于步骤1034，WP TX单元作为设备接入网络的路由器使用。该方法将继续于步骤1038，WP TX单元确定自己与设备间的通信链接是否断开。若否，该方法将从确定带宽这一步骤1032开始重复。若是，于步骤1040，对于这个设备该方法已完成，但对于其它设备该方法将继续。

若WP TX单元没有建立与设备间的通信链接，该方法将继续于步骤1042，WP TX单元确定自己是否从网络接收了给设备的通信。若否，该方法将从开始步骤开始重复。若是，该方法将继续于步骤1044，WP TX单元确定自己是否可以将该信息传递给设备或提供传递信息给网络。若否，该方法将继续于步骤1046，WP TX单元表示通信失败以及该方法将从开始步骤开始重复。若它具有传递信息，该方法将继续于步骤1048，WP TX单元传递该通信或提供传递信息给网络。

本文可能用到的，术语“基本上”或“大约”，对相应的术语和/或组件间的关系提供一种业内可接受的公差。这种业内可接受的公差从小于1％到50％，并对应于，但不限于，组件值、集成电路处理波动、温度波动、上升和下降时间和/或热噪声。组件间的关系从小百分比的差分到大的差分。本文还可能用到的，术语“可操作地连接”、“连接”和/或“耦合”，包括通过中间组件(例如，该组件包括，但不限于，组件、组件、电路和/或模块)直接连接和/或间接连接，其中对于间接连接，中间插入组件并不改变信号的信息，但可以调整其电流电平、电压电平和/或功率电平。本文还可能用到，推断连接(亦即，一个组件根据推论连接到另一个组件)包括两个组件之间用相同于“可操作地连接”的方法直接和间接连接。本文还可能用到，术语“可操作地连接”，表明组件包括以下至少一个：功率连接、输入、输出等，用于在激活时执行一个或多个相应功能并可以进一步包括与一个或多个其它组件的推断连接。本文还可能用到，术语“相关的”，正如这里可能用的，包括单独组件和/或嵌入另一个组件的某个组件的直接和/或间接连接。本文还可能用到，术语“比较结果有利”，正如这里可能用的，指两个或多个组件、信号等之间的比较提供一个想要的关系。例如，当想要的关系是信号1具有大于信号2的振幅时，当信号1的振幅大于信号2的振幅或信号2的振幅小于信号1振幅时，可以得到有利的比较结果。

尽管上述附图中示出的晶体管是场效应晶体管(FETs)，但本领域技术人员应该明白，上述晶体管可以使用任意类型的晶体管结构，包括但不限于，双极、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、N阱晶体管、P阱晶体管、增强型、耗尽型以及零电压阈值(VT)晶体管。

以上借助于说明指定的功能和关系的方法步骤对本发明进行了描述。为了描述的方便，这些功能组成模块和方法步骤的界限和顺序在此处被专门定义。然而，只要给定的功能和关系能够适当地实现，界限和顺序的变化是允许的。任何上述变化的界限或顺序应被视为在权利要求保护的范围内。

以上还借助于说明某些重要功能的功能模块对本发明进行了描述。为了描述的方便，这些功能组成模块的界限在此处被专门定义。当这些重要的功能被适当地实现时，变化其界限是允许的。类似地，流程图模块也在此处被专门定义来说明某些重要的功能，为广泛应用，流程图模块的界限和顺序可以被另外定义，只要仍能实现这些重要功能。上述功能模块、流程图功能模块的界限及顺序的变化仍应被视为在权利要求保护范围内。本领域技术人员也知悉此处所述的功能模块，和其它的说明性模块、模组和组件，可以如示例或由分立组件、特殊功能的集成电路、带有适当软件的处理器及类似的装置组合而成。

Claims

1.一种电子设备，其特征在于，包括：

电池充电器，用于将所述直流电压转换为电池充电电压；

处理模块，用于：

处理输出数据以产生经处理的输出数据；以及

处理输入数据以产生经处理的输入数据；

一个或多个输入/输出模块，用于以下至少一项：

将来自所述处理模块的所述经处理的输出数据传送给外设输出组件；

以及

将来自外设输入组件的所述输入数据传送给所述处理模块；以及

一个或多个电路模块，用于以下至少一项：

生成所述输出数据；以及

对所述经处理的输入数据执行功能。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述处理模块进一步用于：

生成电池充电控制信号；以及

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，包括：

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括：

电源管理模块，用于控制所述设备的功耗；以及

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括：

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述集成功率接收电路包括：

线圈，用于从所述接收的磁场生成交流电压；

阻抗匹配及整流电路，用于从所述交流电压生成整流电压，其中所述线圈和所述阻抗匹配及整流电路中的至少一个根据所述控制信号进行调谐；以及

调节模块，用于根据所述控制信号从所述整流电压生成所述直流电压。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述集成功率接收电路包括：

线圈，用于：

从所述接收的磁场生成交流电压；

接收输入电磁调制信号；以及

发射输出电磁调制信号；

近场通信收发器，用于：

将输出数据转换为输出电磁调制信号；以及

将输入电磁调制信号转换为输入数据。

8.一种电子设备中使用的集成电路，其特征在于，包括：

处理模块，用于：

发送所述控制信号给所述集成功率接收电路；

根据电池的充电需求生成电池充电器控制信号；

发送所述电池充电器控制信号给电池充电器组件；

处理输出数据以产生经处理的输出数据；以及

处理输入数据以产生经处理的输入数据；以及

一个或多个输入/输出模块，用于以下至少一项：

以及

将来自外设输入组件的所述输入数据传送给所述处理模块。

9.根据权利要求8所述的集成电路，其特征在于，所述处理模块进一步用于：

生成直流-直流转换器控制信号；以及

发送所述直流-直流转换器控制信号给直流-直流转换器。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

电容，与所述线圈相连；

整流电路，用于将所述交流电压转换为直流幅值电压；

处理模块，用于：

根据期望的电磁特性生成控制信号；

处理输出数据以产生经处理的输出数据；以及

处理输入数据以产生经处理的输入数据；以及一个或多个输入/输出模块，用于以下至少一项：

将来自外设输入组件的所述输入数据传送给所述处理模块。